JPH1030534A - エンジン始動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直流電動機への給電路を開閉するスイッチの
可動接点板及びリングギヤ駆動用のピニオンに軸方向変
位を与えるための電磁装置が直流電動機とピニオンとの
間に出力軸を外囲するように設けられた同軸型のエンジ
ン始動装置の組み付け性を向上させる。 【解決手段】 直流電動機の外周側に配置された外部接
続端子３８に対して電磁装置９への給電ワイヤー４７を
接続するべく、電磁装置９と直流電動機との間に配置さ
れた減速装置２の支持体１２の外周部に、ワイヤー挿通
孔４８が貫設されたエンジン始動装置において、ワイヤ
ー挿通孔から電磁装置に向かって次第に広がった漏斗状
内面を有するガイド部４９を減速装置の支持体に設ける
ものとする。これにより、ガイド部の漏斗状内面に案内
されて給電ワイヤーがワイヤー挿通孔内に円滑にかつ確
実に挿通されることになり、組み付け性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン始動装置
に関し、特に、直流電動機の回転軸とピニオンの摺動軸
とピニオン及びスイッチ駆動用電磁装置とを同軸上に配
置してなるエンジン始動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のエンジン始動装置は、リングギヤ
に噛合するピニオンを軸方向移動可能に支持した出力軸
と、ピニオンを軸方向に駆動する電磁装置の軸心とが、
互いに並列に配置されることが一般的である。この２軸
構成の始動装置は、電動機の側方に電磁装置が突出する
ために径方向寸法が削減できず、取り付けスペースを確
保する上に少なからぬ制約があるものであった。

【０００３】このような不都合を改善するために、出力
軸を外囲する位置に電磁装置を設けた同軸型のエンジン
始動装置が種々提案されているが、構造の複雑化を招か
ずに、外部配線を省略し、かつ軸方向寸法をより一層短
寸化することの可能な同軸型のエンジン始動装置を、特
願平７−１５３８１８号等の明細書において、本件出願
人が先に提示したところである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】さて、この新規な構成
の同軸型始動装置の場合、直流電動機とピニオン間に電
磁装置を配置すると共に、直流電動機の整流子部を電磁
装置側に配置し、かつ直流電動機への電源を断続するス
イッチとの接点並びに電磁装置への給電用外部接続端子
を、ブラシステーと共通の絶縁部材に配置している。そ
して電磁装置の励磁コイルへの給電ワイヤーを、電磁装
置と直流電動機との間に配置された減速装置の支持体で
あるトッププレートに貫設されたワイヤー挿通孔を通し
て外部接続端子に接続するようにしている。

【０００５】ところが、給電用外部接続端子はエンジン
始動装置の外周側に配置され、励磁コイルは径寸法をで
きるだけ小さくしたいので出力軸寄りに配置されるた
め、励磁コイルからの給電ワイヤーの引出位置と外部接
続端子の接続位置とが径方向に大きくずれてしまい、組
み付け時に給電ワイヤーをワイヤー挿通孔に挿通する作
業が面倒になるといった不都合がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、このような課題
を解決して、組み付け性を向上させるために、本発明で
は、直流電動機と、該直流電動機で駆動される出力軸
と、該出力軸にスプライン結合したリングギヤ駆動用ピ
ニオンと、前記直流電動機への給電路を開閉するべく前
記直流電動機の整流子部の近傍に配置されたスイッチ
と、前記スイッチの可動接点板及びピニオンに軸方向変
位を与えるべく前記直流電動機と前記ピニオンとの間に
前記出力軸を外囲して設けられた電磁装置と、該電磁装
置と前記直流電動機との間に配置された減速装置と、前
記スイッチに近接配置された外部接続端子とを有し、該
外部接続端子に対し、前記減速装置の支持体の外周部に
貫設されたワイヤー挿通孔を通って前記電磁装置への給
電ワイヤーが接続されたエンジン始動装置において、前
記ワイヤー挿通孔から前記電磁装置に向かって広がった
漏斗状内面を有するガイド部が、前記減速装置の支持体
に設けられたものとした。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に添付の図面に示された実施
形態に基づいて本発明の構成を詳細に説明する。

【０００８】図１は、本発明に基づき構成されたエンジ
ン用始動装置としての減速機付スタータの全体図であ
り、中心線より上側は静止状態を、下側は通電状態を示
している。このスタータ１は、エンジンの始動に必要な
回転力を発生するものであり、遊星歯車式減速機２を備
えた電動機３と、減速機２を介して電動機３に連結され
た出力軸４と、出力軸４上に摺動自在に設けられた一方
向ローラクラッチ５及びピニオン６と、電動機３に対す
る電源供給路を開閉するスイッチユニット７と、スイッ
チユニット７の可動接点板８及びピニオン６を軸方向に
移動させるための電磁装置９とからなっている。

【０００９】電動機３は、公知の整流子式直流電動機か
らなり、そのロータ軸１０は、図に於ける右端がボトム
プレート１１の中心に枢着され、図に於ける左端が、ロ
ータ軸１０と同軸配置された出力軸４の右端の中心に枢
着されている。

【００１０】減速機２は、電動機３のトッププレート１
２の内面に設けられている。この減速機２は、ロータ軸
１０の出力軸４に対する支持部に隣接する位置に形成さ
れたサンギヤ１３と、サンギヤ１３に噛合した複数のプ
ラネタリギヤ１４と、複数のプラネタリギヤ１４が噛合
するべくトッププレート１２の内周面に形成された内歯
リングギヤ１５とからなっている。また、複数のプラネ
タリギヤ１４を支持した支持板１６が、トッププレート
１２の中心に枢支された出力軸４の右端に結合されてい
る。

【００１１】トッププレート１２には、エンジンに対す
る固定ブラケットを兼ねるピニオンハウジング１７が接
合されている。このピニオンハウジング１７の左壁の内
面中心部に、出力軸４の左端が枢着されている。

【００１２】出力軸４の中間部の外周面には、一方向ロ
ーラクラッチ５のクラッチアウタ１８の内周部が、ヘリ
カルスプライン１９を介して結合している。このクラッ
チアウタ１８は、ヘリカルスプライン１９による出力軸
４との結合部１８ａと、出力軸４の左端に抜け止め支持
されたストッパプレート２０との間に縮設されたリター
ンスプリング２１により、常時右方へ弾発付勢されてい
る。なお、リターンスプリング２１は、クラッチアウタ
１８の内周部に形成されたスリーブ状部分１８ｂの内周
面と出力軸４の外周面との間に画成された空隙に巻装さ
れている。

【００１３】クラッチアウタ１８には、一方向ローラク
ラッチ５のクラッチインナ２２が、相対軸方向変位不能
に且つ相対回転可能に係合している。このクラッチイン
ナ２２の左端の外周部には、エンジンのリングギヤ２３
に噛合してエンジンを駆動するために、前記したピニオ
ン６が一体的に形成されている。このピニオン６が一体
形成されたクラッチインナ２２は、回転自在に且つ軸方
向変位自在に出力軸４の左端部に嵌装されている。

【００１４】ピニオンハウジング１７の中間部には、非
磁性材で形成された出力軸４を外囲する励磁コイル２４
が固設されている。この励磁コイル２４は、出力軸４が
貫通する内向きフランジ２５ａを有するカップ状のホル
ダ２５及びリング状円板２６で構成されたヨークで囲ま
れている。そして励磁コイル２４の内周面と出力軸４の
外周面との間の空隙には、磁性材で形成されたアーマチ
ュアアウタ２７とアーマチュアインナ２８とが、内外二
重に相対摺動自在に装着されている。これらアーマチュ
ア２７・２８の左端面は、ホルダ２５の内向きフランジ
２５ａの中央部の内面と対向しており、内向きフランジ
２５ａの中央部が両アーマチュア２７・２８に対するポ
ールとなっている。

【００１５】アーマチュアアウタ２７の右端は、連結プ
レート２９と、電動機３のトッププレート１２を貫通し
た連結ロッド３０とを介し、電動機３の整流子部３１に
隣接配置されたスイッチユニット７の可動接点板８に連
結されている。この可動接点板８は、連結ロッド３０に
対して軸方向変位可能に取り付けられると共に、コイル
ばね３２にて浮動的に支持されており、整流子部３１の
周囲に設けられたブラシステー３３に固設されたスイッ
チユニット７の固定接点板３４に対し、接離移動可能に
なっている。またアーマチュアアウタ２７は、励磁コイ
ル２４のホルダ２５に設けられた内向きフランジ２５ａ
との間に縮設されたリターンスプリング３５によって右
方へ常時弾発付勢されており、通常は接点間を開いた状
態で静止している。

【００１６】アーマチュアインナ２８は、クラッチアウ
タ１８に設けられたリターンスプリング２１の弾発力よ
り弱いばね力のコイルばね３６をもって、トッププレー
ト１２から左方へ常時弾発付勢されている。またアーマ
チュアインナ２８には、その左端がクラッチインナ２２
の右端に当接する非磁性材で形成されたシフタ部材３７
が結合している。

【００１７】励磁コイル２４は、スイッチユニット７に
設けられた平ピン端子３８（図２参照）を介し、図示さ
れていないイグニッションスイッチに電気的に接続され
ている。

【００１８】スイッチユニット７の固定接点板３４に
は、図示されていないバッテリの陽極が電気的に接続さ
れ、スイッチユニット７の可動接点板８には、図２に併
せて示すように、一対の陽極ブラシ３９に連結された一
対のピグテール４０が、スポット溶接にて固着されてい
る。また一対の陽極ブラシ３９と線対称位置に、一対の
陰極ブラシ４１が設けられている。この陰極ブラシ４１
のピグテール４２は、後述のセンタプレート４３に接続
され、かつピニオンハウジング１７及び図示されていな
い車体を介してバッテリの陰極に接続されている。なお
スイッチユニット７は、一対の陽極ブラシ３９に挟まれ
た空間に設けられている。

【００１９】ブラシステー３３とトッププレート１２と
の間には、リング状の金属製センタープレート４３が介
設されており、減速機２と電動機３との間を隔絶してい
る。このセンタープレート４３の中心部には、その内周
面がロータ軸１０の外周面と微小間隙をおいて対向する
円筒部４３ａが、整流子部３１側へ向けて突出形成され
ている。この円筒部４３ａの遊端は、整流子部３１の軸
線方向端面に形成された凹部３１ａに入り込み、減速機
２のグリスが整流子部３１側へ漏洩することを防止して
いる。

【００２０】スイッチユニット７は、スタータ１の上方
に位置しており、ブラシステー３３に固設された固定接
点板３４および可動接点板８などの接点部は、ヨークと
してのモータケーシング４４内に於いてブラシステー３
３とカバー４５とで覆われており、スイッチユニット７
の接点部にブラシ粉が侵入することを防いでいる。

【００２１】ところで、電磁装置９の励磁コイル２４か
らは、図３に示すように、トッププレート１２側の端面
から給電ワイヤー４７が引き出されており、この給電ワ
イヤー４７は、トッププレート１２の中心部の内歯リン
グギア１５を避けてトッププレート１２の外周部に開設
されたワイヤー挿通孔４８を経て、ブラシステー３３の
外面に突出形成されたメス型コネクタ４６の凹部の底面
から突出する平ピン端子３８の基部に固着されている。

【００２２】トッププレート１２には、出力軸４寄りに
配置された励磁コイル２４から延出した給電ワイヤー４
７を、トッププレート１２の外周部に設けられたワイヤ
ー挿通孔４８に案内するためのガイド部４９が一体的に
形成されている。このガイド部４９は、その内面に傾斜
したガイド面４９ａが形成されており、全体として、励
磁コイル側が拡開し、ワイヤー挿通孔４８に向かって次
第に縮径した漏斗状をなしている。

【００２３】ブラシステー３３には、ワイヤー挿通孔４
８を抜け出た給電ワイヤー４７を平ピン端子３８の基部
の接合部に案内するため、トッププレート１２側が広が
った円錐状をなす案内孔５０が開設されている。

【００２４】ガイド部４９のガイド面４９ａとの対向面
４９ｂは、図４に併せて示すように、連結ロッド挿通孔
５１に対して周方向にずれた位置に設けられたワイヤー
挿通孔４８の軸線に沿って励磁コイル側が拡径された断
面が半円弧状の曲面をなしている。一方、ガイド面４９
ａも、ワイヤー挿通孔４８から励磁コイル側に向けて次
第に拡径された半円弧状断面の曲面をなしており、ワイ
ヤー挿通孔４８に対して径方向及び周方向にずれた励磁
コイル２４からの給電ワイヤー４７の引出位置にガイド
面４９ａの開口端部が対向するように、その傾斜の向き
が定められている。

【００２５】次に上記実施形態の作動要領について説明
する。励磁コイル２４に電流を加えない静止状態にあっ
ては、アーマチュアアウタ２７はリターンスプリング３
５に付勢されて右方へ一杯に移動しており、これに連結
された可動接点板８は固定接点板３４から離間してい
る。これと同時に、リターンスプリング２１に付勢され
たクラッチアウタ１８が、ピニオン６と一体をなすクラ
ッチインナ２２、シフタ部材３７及びアーマチュアイン
ナ２８を伴って右方へ一杯に移動しており、ピニオン６
とリングギヤ２３との結合が断たれている。

【００２６】イグニッションスイッチをスタータオンポ
ジションにすると、励磁コイル２４に通電されてこれが
励磁される。するとアウタ・インナ両アーマチュア２７
・２８を磁束が通る磁路が形成され、アウタ・インナ両
アーマチュア２７・２８が左方へ移動する。この時、ホ
ルダ２５の内向きフランジ２５ａの中央部（ポール）に
対してアーマチュアアウタ２７側がより近接しているた
め、これがアーマチュアインナ２８に先行して移動す
る。すると連結プレート２９及び連結ロッド３０を介し
て可動接点板８が左方へ移動し、固定接点板３４に接触
する。これにより電動機３にバッテリの電力が供給さ
れ、ロータ軸１０が回転する。ここでアーマチュアアウ
タ２７のフルストロークに対して早めに可動接点板８が
固定接点板３４に接触し、かつ可動接点板８が連結ロッ
ド３０に対して軸方向変位可能に浮動支持されているの
で、コイルばね３２の押圧力が両接点８・３４間に加わ
ることになる。一方アーマチュアアウタ２７は、これの
右端側に一体形成された外向きフランジ２７ａがリング
状円板２６に当接したところで、これの左端面と内向き
フランジ２５ａの中央部との間に隙間を開けた状態で停
止する。

【００２７】ロータ軸１０が回転すると、この回転力
は、減速機２で減速されて出力軸４に伝達される。この
時、ヘリカルスプライン１９を介して出力軸４に係合し
たクラッチアウタ１８は、慣性抵抗で静止しようとする
ため、ヘリカルスプライン１９の働きによる軸方向力が
クラッチアウタ１８に加わり、クラッチアウタ１８が左
方への移動を開始する。これと同時に、アーマチュアイ
ンナ２８には励磁コイル２４による左方への吸引力とコ
イルばね３６の押圧力とが同時に作用しており、アーマ
チュアインナ２８も左方への移動を開始する。しかして
この移動力も、シフタ部材３７を介してクラッチアウタ
１８に軸方向力として加わる。

【００２８】これらの軸方向力により、リターンスプリ
ング２１の付勢力に抗してクラッチアウタ１８が左方へ
押し出され、クラッチアウタ１８と一体的に結合したク
ラッチインナ２２と一体のピニオン６も左方へ押し出さ
れる。そしてクラッチアウタ１８がストッパプレート２
０に当接すると共に、リングギヤ２３との正規噛み合い
位置にピニオン６が到達すると、出力軸４の回転力がリ
ングギヤ２３に伝達されてエンジンが起動される。この
時、アーマチュアインナ２８の左端面はホルダ２５の内
向きフランジ２５ａの中央部に当接し、アーマチュアイ
ンナ２８と一体的に移動したシフタ部材３７の左端面と
クラッチアウタ１８との間に微小な間隙が形成されてい
る。このように、ホルダ２５の内向きフランジ２５ａの
中央部に当接することで、アーマチュアインナ２８には
励磁コイル２４の吸引力が最大に作用するので、リング
ギヤ２３から抜け出す力がピニオン６に作用しても、ク
ラッチアウタ１８の右方への移動をシフタ部材３７を介
して阻止することとなり、リングギヤ２３からのピニオ
ン６の抜け出しが防止される。

【００２９】ここでフルストロークしたアーマチュア２
７・２８を静止させておくのに要する電流は、アーマチ
ュア２７・２８を起動するのに要する電流に比して小さ
くて済む。即ち、上記のように、ヘリカルスプライン１
９による軸方向力を、ピニオン６を含む一方向ローラク
ラッチ５の起動力として利用することにより、励磁コイ
ル２４の出力を低減し得るので、励磁コイル２４をより
一層小径化することができる。なお、エンジンが起動し
てピニオン６の回転速度を上回ると、一方向ローラクラ
ッチ５の作用でピニオン６が空転する点については、従
来構成と全く同様である。

【００３０】励磁コイル２４への通電を停止すると、ク
ラッチアウタ１８に対するリターンスプリング２１の付
勢力、並びにアーマチュアアウタ２７に対するリターン
スプリング３５の付勢力により、ピニオン６がリングギ
ヤ２３から離脱すると共に、可動接点板８が固定接点板
３４から離間して電動機３が停止する。

【００３１】

【発明の効果】このように本発明によれば、ガイド部の
漏斗状内面に案内されて給電ワイヤーがワイヤー挿通孔
内に円滑にかつ確実に挿通されるため、組み付け性を向
上させる上に多大な効果を奏する。しかも、給電ワイヤ
ーに急な曲がりが生じないため、耐久性を高める上にも
効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づいて構成されたエンジン始動装置
の断面図。

【図２】図１のII−II線に沿う断面図。

【図３】ワイヤー挿通孔周辺部の断面図。

【図４】トッププレートの要部正面図。

【符号の説明】

１ スタータ ２ 減速機 ３ 電動機 ４ 出力軸 ５ 一方向ローラクラッチ ６ ピニオン ７ スイッチユニット ８ 可動接点板 ９ 電磁装置 １０ ロータ軸 １１ ボトムプレート １２ トッププレート １３ サンギヤ １４ プラネタリギヤ １５ 内歯リングギヤ １６ 支持板 １７ ピニオンハウジング １８ クラッチアウタ １９ ヘリカルスプライン ２０ ストッパプレート ２１ リターンスプリング ２２ クラッチインナ ２３ リングギヤ ２４ 励磁コイル ２５ ホルダ、２５ａ 内向きフランジ ２６ リング状円板 ２７ アーマチュアアウタ、２７ａ 外向きフランジ ２８ アーマチュアインナ ２９ 連結プレート ３０ 連結ロッド ３１ 整流子部、３１ａ 凹部 ３２ コイルばね ３３ ブラシステー ３４ 固定接点板 ３５ リターンスプリング ３６ コイルばね ３７ シフタ部材 ３８ 平ピン端子 ３９ 陽極ブラシ ４０ ピグテール ４１ 陰極ブラシ ４２ ピグテール ４３ センタプレート、４３ａ 円筒部 ４４ モータケーシング ４５ カバー ４６ メス型コネクタ ４７ 給電ワイヤー ４８ ワイヤー挿通孔 ４９ ガイド部、４９ａ ガイド面、４９ｂ 対向面 ５０ 案内孔 ５１ 連結ロッド挿通孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 道夫 群馬県桐生市広沢町１丁目2681番地 株式 会社三ツ葉電機製作所内 (72)発明者 長島 愼一 群馬県桐生市広沢町１丁目2681番地 株式 会社三ツ葉電機製作所内 (72)発明者 木村 栄一 群馬県桐生市広沢町１丁目2681番地 株式 会社三ツ葉電機製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電動機と、該直流電動機で駆動さ
   れる出力軸と、該出力軸にスプライン結合したリングギ
   ヤ駆動用ピニオンと、前記直流電動機への給電路を開閉
   するべく前記直流電動機の整流子部の近傍に配置された
   スイッチと、前記スイッチの可動接点板及びピニオンに
   軸方向変位を与えるべく前記直流電動機と前記ピニオン
   との間に前記出力軸を外囲して設けられた電磁装置と、
   該電磁装置と前記直流電動機との間に配置された減速装
   置と、前記スイッチに近接配置された外部接続端子とを
   有し、該外部接続端子に対し、前記減速装置の支持体の
   外周部に貫設されたワイヤー挿通孔を通って前記電磁装
   置への給電ワイヤーが接続されたエンジン始動装置であ
   って、 前記ワイヤー挿通孔から前記電磁装置に向かって広がっ
   た漏斗状内面を有するガイド部が、前記減速装置の支持
   体に設けられたことを特徴とするエンジン始動装置。